1、鍋爐概況
某電廠2號鍋爐是三菱公司1175t/h亞臨界強製循環鍋爐,額定蒸發量為1175t/h,主、再熱蒸汽溫度分別為541℃、541℃,壓力分別為17.26 MPa、4.24 MPa。鍋爐采用固態排渣、平衡通風、直吹式製粉係統,每台鍋爐配備4台雙進雙出鋼球磨煤機。該鍋爐燃燒器布置於爐膛四角,切圓燃燒,整組燃燒器為一、二次風間隔布置,頂部布置了AA分段風,燃燒器整組擺動。過熱汽溫通過兩級噴水減溫調節;再熱器出口汽溫通過燃燒器擺角調節,並設置事故噴水減溫器,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
鍋爐自投運以來經常發生過熱汽欠溫、再熱汽超溫以及排煙溫度高等問題。過熱汽欠溫、再熱汽超溫增加大量的事故噴水,以及排煙溫度升高等均降低了鍋爐效率,使得機組煤耗增大,大大降低了鍋爐運行的經濟性。2號鍋爐性能試驗采用設計煤種晉北煙煤,調試和正式生產均采用神華摻燒煤(神華煤與準葛爾煤摻燒比例7:3)。由於神華煤與設計煤種特性有一定差異,改燒神華煤後,機組性能指標與設計值差異很大。表1為部分運行參數與設計值的比較。
從表1可以看出,改燒神華煤後,在相同機組負荷或主蒸汽流量下機組運行參數與設計值的差別為:
(1)過熱汽溫低,高負荷時過熱汽溫低於530℃。
(2)由於再熱汽超溫,再熱器減溫水量滿負荷時為53 t/h,遠遠大於設計值。
(3)實際運行中,排煙溫度遠高於設計值。
2、汽溫偏離設計值的原因
2.1過熱汽溫低
高負荷時過熱汽溫低於530℃,主要是由於過熱器受熱麵設計不足。從鍋爐100% ECR負荷性能試驗中就可以明顯看出:在燃用設計煤種時雖然過熱汽溫能達到設計值,但過熱器減溫水量為O,與設計指標73.5 t/h相xiang差cha甚shen遠yuan,使shi鍋guo爐lu的de過guo熱re汽qi溫wen調tiao節jie能neng力li弱ruo化hua。因yin此ci鍋guo爐lu即ji使shi在zai燃ran用yong設she計ji煤mei種zhong時shi,仍reng存cun在zai過guo熱re汽qi溫wen沒mei有you達da到dao設she計ji目mu標biao的de問wen題ti。該gai鍋guo爐lu的de布bu置zhi特te點dian很hen突tu出chu,沒mei有you典dian型xing意yi義yi的de對dui流liu式shi高gao溫wen過guo熱re器qi;而屏式過熱器和後屏過熱器區域煙溫水平大幅提高,因而對煤種的結渣傾向性更敏感。神華煤具有高發熱量、中高揮發分、低灰分、低硫的特點,其灰熔點較低且灰分中鈣、鐵、堿金屬氧化物質量分數較高,容易導致受熱麵汙染加重,影響傳熱,所以在改燃神華煤後由於屏式過熱器、後屏過熱器等爐膛出口處的受熱麵積灰、表麵汙染加重,導致傳熱能力下降,過熱器吸熱量不足。
2.2再熱汽超溫
由於過熱汽溫達不到設計值,在運行中隻能使燃燒器向上擺動,以提升過熱汽溫。滿負荷時,燃燒器上擺角度約18。,造成爐膛出口煙氣殘餘旋轉增大,煙氣流量、煙(yan)溫(wen)和(he)汽(qi)溫(wen)偏(pian)差(cha)增(zeng)大(da),再(zai)熱(re)器(qi)金(jin)屬(shu)溫(wen)度(du)就(jiu)容(rong)易(yi)過(guo)高(gao)。三(san)級(ji)再(zai)熱(re)器(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)爐(lu)膛(tang)出(chu)口(kou),是(shi)第(di)一(yi)個(ge)純(chun)對(dui)流(liu)受(shou)熱(re)麵(mian),進(jin)口(kou)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao),意(yi)味(wei)著(zhe)再(zai)熱(re)器(qi)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)惡(e)化(hua),一(yi)方(fang)麵(mian)對(dui)流(liu)傳(chuan)熱(re)溫(wen)差(cha)增(zeng)加(jia);另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)因(yin)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)高(gao)導(dao)致(zhi)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)加(jia)大(da),使(shi)傳(chuan)熱(re)係(xi)數(shu)增(zeng)加(jia)。雖(sui)然(ran)再(zai)熱(re)器(qi)也(ye)有(you)汙(wu)染(ran)的(de)影(ying)響(xiang),但(dan)由(you)於(yu)再(zai)熱(re)汽(qi)的(de)壓(ya)力(li)低(di),傳(chuan)熱(re)量(liang)增(zeng)加(jia)對(dui)再(zai)熱(re)汽(qi)溫(wen)的(de)影(ying)響(xiang)遠(yuan)大(da)於(yu)對(dui)過(guo)熱(re)汽(qi)溫(wen)的(de)影(ying)響(xiang),即(ji)再(zai)熱(re)器(qi)的(de)熱(re)敏(min)感(gan)性(xing)強(qiang)於(yu)過(guo)熱(re)器(qi),因(yin)此(ci)很(hen)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)再(zai)熱(re)汽(qi)溫(wen)局(ju)部(bu)超(chao)溫(wen)。
為照顧過熱汽溫,燃燒器擺角一直處於較高的水平,運行中再熱汽出現整體超溫現象,須大量投入再熱器減溫水。滿負荷時一般達30t/h以上,甚至經常達到52 t/h,但設計要求為O,對發電機組經濟性影響很大。
2.3排煙溫度高
2號鍋爐排煙溫度高主要原因有:(1)屏區受熱麵結渣和尾部受熱麵積灰嚴重,導致傳熱效果受到影響。(2)燃燒器上擺,火焰中心上移,爐膛出口溫度升高,影響排煙溫度20 K。(3)由於煤揮發分高,易造成製粉係統自燃、爆炸,因此將磨煤機出口溫度由設計的85℃降至67℃,導致經空氣預熱器的一次風空氣量減少,空氣預熱器的吸熱量減少。
3、改造措施
3.1改造思路
針對2號鍋爐存在過熱汽欠溫、再熱汽超溫、排煙溫度偏高及燃燒器向上擺動角度過大,燃燒器可調性較差等,通過鍋爐各工況下熱力校核計算,提出了相對合理的改造方案。
改造思路是:
(1)tongguozengjiafengepingguoreqihehoupingguoreqideshouremian,jiangdilutangchukouwendu,jiangdisanjizaireqijinkouyanwen,jianxiaozaireqichuanrewencha,jianshaozaireqipenshuiliang。
(2)增加低溫過熱器受熱麵,增加過熱器吸熱量,使過熱汽溫達到設計值。
3.2改造方案
屏式(分隔屏及後屏)過熱器向下加長Im,增加受熱麵積225 mz;低溫過熱器加一圈立式管,將低溫過熱器(包括立式管)管徑加大,由直徑50.8 mm、壁厚6.4 mm更換為直徑60 mm、壁厚6.5 mm,並將原55排8根套立式管變為與水平低溫段一樣的110排4根套,受熱麵增加1630m2,見圖2。
從表2可以看出:通過屏式(分隔屏及後屏)過熱器向下加長1m、低溫過熱器加一圈立式管的措施後,在350 MW負荷時過熱汽溫由530℃提升到540℃,此方案能達到改造的預期目標。
3.3改造後效果
改造前、後2號機組的運行參數比較見表3。
4、結語
通過對該鍋爐結構的改造,使屏式過熱器受熱麵增加了225m2,低溫過熱器受熱麵增加了1630 m2,彌補了過熱器受熱麵不足的缺陷;peiheranshaoqixiangxiabaidong,jiangdilelutangchukouhesanjizaireqijinkouyanwen,shisanjizaireqixirejianshao,bingtigaolediwenguoreqijinkouyanwen,congershiguoreqiwencong530℃提高到540℃,再熱器噴水量減少到零,排煙溫度降到正常值,極大地提高了鍋爐運行的經濟性,達到了改造目標。
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